运行35年依然“宝刀未老”，超期服役的哈勃望远镜再续传奇

35年前，美国国家航空航天局(měiguóguójiāhángkōnghángtiānjú)（NASA）将哈勃空间望远镜送入近地轨道。自那时起，它便开启了空间科学的(de)新纪元。其拍摄的生动图像以及带来的无数科学突破，重塑了人类对(duì)宇宙的认知(rènzhī)，还为新一代望远镜的开发带来启发。 35年后，尽管它的“继任者”——“宜居世界天文台”已提上日程，但哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)依然“宝刀未老”，在(zài)天文学领域发挥着巨大作用。 捕捉地面望远镜无法观测(guāncè)的景象 1990年(nián)4月24日(rì)，哈勃望远镜搭乘“发现号”航天飞机升空。此后，它便一直停留在距离地球表面(dìqiúbiǎomiàn)约515公里的轨道上。在这个有利位置上，哈勃望远镜几乎(jīhū)能毫无阻碍地观测宇宙，在很大程度上避免了地球大气层产生的干扰和模糊效应。 美国《科学新闻(xīnwén)》杂志报道，哈勃望远镜与其他望远镜的一个关键区别(qūbié)在于，它能收集电磁波谱中紫外光部分的数据。这(zhè)对于理解温度超过数万摄氏度的天体至关重要，比如(bǐrú)大质量恒星和黑洞附近的混乱区域。 地面望远镜无法观测来自太空的(de)紫外光，因为地球大气层会阻挡大部分紫外光。尽管(jǐnguǎn)其他一些空间望远镜对紫外光敏感，但它们拍摄的图像要模糊得多，而(ér)哈勃望远镜则具有一双“慧眼”，其观测的清晰度是以往传统地面望远镜的十倍。其极高的灵敏度能(néng)捕捉到亮度仅为人眼所能看到的最暗恒星十亿分之一的天体。而同样以拍摄壮观图像著称(zhùchēng)的詹姆斯·韦布空间望远镜，则对紫外光不(bù)敏感。 “在较短(duǎn)的紫外光和(hé)可见光波段，哈勃望远镜在灵敏度和分辨率(fēnbiànlǜ)方面，仍然是人类所能达到的最佳水平。”美国斯图尔德天文台天文学家凯文·海恩莱恩说。 仍是最(zuì)受欢迎的天文设备之一 对于一台空间望远镜来说，35年的“服役期”已经相当(xiāngdāng)漫长。 “令人惊奇的是，35年后，哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)(wàngyuǎnjìng)仍然拥有独一无二的能力，是科学发现和论文发表领域的‘主力’。”美国(měiguó)太空网援引美国西南研究院科学家库尔特·雷瑟福德的话称，“科学家们申请使用这台(zhètái)设备的时间(shíjiān)，比实际可使用的时间多出好几倍，这意味着只有最顶尖、最出色的观测想法才能被哈勃望远镜选中。” 据欧洲空间局官网报道，为了延长(yáncháng)哈勃望远镜的(de)寿命，从1993年到2009年，宇航员乘坐航天飞机(hángtiānfēijī)，对哈勃望远镜进行了5次维修，包括为其升级相机、计算机和其他支持系统。 如今，它已经进行了(le)近170万次观测，观测了大约5.5万个天文(tiānwén)目标。截至今年2月，科研人员基于哈勃望远镜的(de)发现所撰写的论文已超过2.2万篇，被引用次数(cìshù)超过130万次。哈勃望远镜收集的所有数据都已被归档，目前数据总量已超过400太字节。申请利用哈勃望远镜进行观测的科学家人数是(shì)实际获得观测机会人数的6倍，这使得哈勃望远镜成为当今最受欢迎的天文设备(shèbèi)之一。 维护还是退役面临(miànlín)两难选择 在1990年之前(zhīqián)，地面上那些性能强大的光学望远镜，观测范围仅能(jǐnnéng)触及宇宙的一半。对于宇宙年龄的估算，各方观点大相径庭。当时，人们只是怀疑超大质量黑洞是一系列罕见高能现象背后的能量(néngliàng)源泉。而且，在那个时期，尚未在任何一颗恒星周围发现(fāxiàn)过行星的踪迹。 哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)则取得了(le)众多突破性发现。它通过深空场观测，揭示了无数早期宇宙中的星系；精确测量(jīngquècèliáng)了宇宙的膨胀速度(sùdù)，为宇宙学研究(yánjiū)提供了关键数据；发现超大质量黑洞在星系中普遍存在，改变了人们对星系演化的认知；首次测量了系外行星的大气层，开启了系外行星研究新纪元；也为发现加速宇宙膨胀的暗能量作出了重要贡献。 然而，不可否认的(de)是，哈勃望远镜现在已超期服役，远超(yuǎnchāo)其最初的设计(shèjì)寿命。其最近一次维护任务是在近16年前。英国科技(kējì)新闻网站The Register报道称，目前，NASA没有安排任何维护任务，而且轨道衰减意味着，这台(zhètái)望远镜迟早会以某种方式返回地球。 不过，哈勃(hābó)望远镜还能(néng)再进行一次维护吗？航天器还能提升到更高的轨道吗？从技术上讲，答案是(shì)肯定(kěndìng)的。然而，需要考虑两方面因素。一方面，即便通过维护延长其使用寿命，并确保其能受控进入大气层，但(dàn)相较于继续运行所带来的收益，以及其他即将投入的观测能力更强的天文台，哈勃望远镜的实际价值究竟还有几何？ 另一方面，NASA可能面临资金短缺的(de)困境。由于美国政府大幅削减NASA的财政预算，NASA的整体经费预计将从248亿美元大幅削减至188亿美元。届时，NASA连发射一座已(yǐ)完工的南希·格雷斯·罗曼(luómàn)空间望远镜都可能捉襟见肘，更遑论承担延长一台“高龄”望远镜寿命(shòumìng)的任务了(le)。 尽管如此，科学家们仍然希望哈勃望远镜能坚持到(dào)40岁“生日”。 来源：科技日报广州日报新花城编辑：苏琬茜(sūwǎnqiàn)